KR101035199B1 - Laser processing controlling apparatus and laser processing apparatus - Google Patents
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Abstract
레이저 펄스광의 출사(出射)를 제어하는 레이저 가공 제어 장치를 얻는 것이다. The laser processing control apparatus which controls the output of a laser pulsed light is obtained.
레이저 펄스광의 레이저 파워를 측정하는 레이저 파워 측정부와; 레이저 펄스광이 출사되지 않는 타이밍에 레이저 파워 측정부가 출력하는 출력값에 기초하여, 레이저 파워 측정부가 측정하는 레이저 파워의 오프셋량을 산출하는 오프셋 전압 산출부(12)와; 오프셋 전압 산출부(12)가 산출한 오프셋량을 레이저 파워 측정부에 출력하는 오프셋 전압 출력부(13)와; 레이저 파워 측정부가 오프셋량을 이용하여 측정한 레이저 파워에 기초하여, 피가공물에 조사된 레이저 펄스광의 에너지량의 합계값을 레이저 조사 위치마다 산출하는 에너지량 산출부(16)와; 에너지량 산출부(16)가 산출한 합계값에 기초하여, 레이저 발진기가 출사하는 레이저 펄스광의 출사 제어를 행하는 레이저펄스 출력 지시부(15)를 구비한다. A laser power measuring unit measuring laser power of laser pulsed light; An offset voltage calculator 12 that calculates an offset amount of laser power measured by the laser power measurement unit based on an output value outputted by the laser power measurement unit at a timing when the laser pulse light is not emitted; An offset voltage output unit 13 outputting the offset amount calculated by the offset voltage calculator 12 to the laser power measurement unit; An energy amount calculating unit 16 for calculating, for each laser irradiation position, the total value of the amount of energy of the laser pulsed light irradiated to the workpiece based on the laser power measured by the laser power measuring unit using the offset amount; On the basis of the total value calculated by the energy amount calculating unit 16, a laser pulse output instruction unit 15 for controlling the emission of the laser pulsed light emitted by the laser oscillator is provided.
Description
본 발명은 레이저 가공에 이용하는 레이저 펄스광의 출사를 제어하는 레이저 가공 제어 장치 및 레이저 가공 장치에 관한 것이다. This invention relates to the laser processing control apparatus and laser processing apparatus which control the emission of the laser pulsed light used for laser processing.
단(短)펄스 레이저 가공 장치는, 예를 들어 1 ~ 100 마이크로초 폭의 레이저 펄스광을 프린트 기판 등의 피가공물에 펄스 조사하는 것에 의해, 직경이 수십 ㎛ ~ 수백 ㎛ 정도인 쓰루 홀(구멍)을 프린트 기판 상에 형성할 수 있는 공작 기계이다. The short pulse laser processing apparatus is a through hole (hole) having a diameter of about several tens of micrometers to several hundreds of micrometers, for example, by irradiating a workpiece such as a printed circuit board with laser pulsed light having a width of 1 to 100 microseconds. ) Can be formed on a printed board.
이와 같은 레이저 가공 장치에서는 하나의 가공 구멍에 조사하는 레이저 광의 에너지량(강도)의 합계값이 규정값으로부터 벗어나면, 프린트 기판 상에 형성하는 구멍의 품질을 악화시키게 된다. 예를 들어, 레이저 광의 에너지량의 합계값이 규정값으로부터 벗어난 경우, 형성하는 구멍 직경에 이상이 생기거나, 구멍이 뚫리지 않거나, 레이저 광이 구멍을 뚫고 나가거나, 가공 쓰레기가 남게 된다고 하는 문제가 발생한다. 이 때문에, 종래의 레이저 가공 장치는 레이저 발진기로부터 발사된 레이저 광의 일부를 취출함과 아울러, 취출한 레이저 광을 전기량으로 변환하 여 적분 회로에서 적분하고, 이 적분값에 기초하여 하나의 가공 구멍에 조사된 레이저 광의 에너지량을 산출하고 있었다. 그리고, 산출한 에너지량의 합계값이 미리 설정한 규정값과 다른 경우에는 레이저 가공을 정지하거나 발사하는 펄스 수를 추가하고 있었다. In such a laser processing apparatus, if the total value of the amount of energy (intensity) of laser light irradiated to one processing hole deviates from the prescribed value, the quality of the hole formed on the printed board is deteriorated. For example, when the total value of the amount of energy of the laser light deviates from the prescribed value, there is a problem that an abnormality occurs in the hole diameter to be formed, the hole is not formed, the laser light penetrates the hole, or the processing waste remains. Occurs. For this reason, the conventional laser processing apparatus extracts a part of the laser light emitted from the laser oscillator, converts the extracted laser light into an electric quantity, integrates it in the integrating circuit, and integrates it into one processing hole based on this integration value. The amount of energy of the irradiated laser light was calculated. When the total value of the calculated amount of energy is different from the preset value, the number of pulses for stopping or firing laser processing is added.
또, 특허 문헌 1에 기재된 레이저 가공 장치는 프린트 기판에 조사된 레이저 광의 에너지량을 정확하게 산출하기 위해, 프린트 기판에 조사된 레이저 광의 에너지량을 레이저 펄스광의 1 발마다 산출하고 있다. 그리고, 레이저 펄스광의 발진 주파수에 동기한 타이밍에 적분 회로를 리셋하여, 각 레이저 펄스광의 펄스 에너지를 측정하고 있다. Moreover, the laser processing apparatus of
특허 문헌 1: 일본 특개평 11-261146호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-261146
그러나 상기 종래의 기술에서는 적분 회로를 리셋해도 레이저 파워 측정용 센서를 교정하는 것은 불가능했었다. 이 때문에, 레이저 광의 출사에 수반하여 레이저 파워 측정용 센서에 온도 드리프트가 발생한 경우, 레이저 파워 측정용 센서는 정확한 레이저 파워를 측정할 수 없다고 하는 문제가 있었다. However, in the above prior art, it was impossible to calibrate the sensor for measuring laser power even after resetting the integration circuit. For this reason, when temperature drift occurs in the laser power measuring sensor with the emission of the laser light, there is a problem that the laser power measuring sensor cannot measure the accurate laser power.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 레이저 광의 레이저 파워를 정확항게 측정하여 정확한 에너지량의 레이저 광을 출사시킬 수 있는 레이저 가공 제어 장치 및 레이저 가공 장치를 얻는 것을 목적으로 한다. This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the laser processing control apparatus and laser processing apparatus which can measure the laser power of a laser beam accurately, and can output the laser beam of an accurate energy amount.
상술한 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 레이저 발진기로부터 레이저 가공 대상의 피가공물에 조사되는 레이저 펄스광을 출사 제어하는 레이저 가공 제어 장치에 있어서, 상기 레이저 펄스광의 레이저 파워를 측정하는 레이저 파워 측정부와; 상기 레이저 펄스광이 출사되지 않는 타이밍에 상기 레이저 파워 측정부가 출력하는 출력값에 기초하여, 상기 레이저 파워 측정부가 측정하는 레이저 파워의 오프셋량을 산출하는 오프셋량 산출부와; 상기 오프셋량 산출부가 산출한 오프셋량을 상기 레이저 파워 측정부에 출력하는 오프셋량 출력부와; 상기 레이저 파워 측정부가 상기 오프셋량을 이용하여 측정한 레이저 파워에 기초하여, 상기 피가공물에 조사된 레이저 펄스광의 에너지량의 합계값을 레이저 조사 위치마다 산출하는 에너지량 산출부와; 상기 에너지량 산출부가 산출한 합계값에 기초하 여. 상기 레이저 발진기가 출사하는 레이저 펄스광의 출사 제어를 행하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the above-mentioned subject and achieve the objective, this invention WHEREIN: The laser processing control apparatus which emits and controls the laser pulsed light irradiated to the to-be-processed object from a laser oscillator, The laser power of the said laser pulsed light is measured. A laser power measurement unit; An offset amount calculating unit for calculating an offset amount of laser power measured by the laser power measuring unit based on an output value output by the laser power measuring unit at a timing when the laser pulse light is not emitted; An offset amount output unit configured to output the offset amount calculated by the offset amount calculation unit to the laser power measurement unit; An energy amount calculating unit that calculates, for each laser irradiation position, the total value of the energy amounts of the laser pulsed light irradiated to the workpiece based on the laser power measured by the laser power measuring unit using the offset amount; Based on the total value calculated by the energy amount calculation unit. And a control unit for controlling the emission of the laser pulsed light emitted from the laser oscillator.
본 발명에 의하면, 레이저 펄스광이 출사되지 않는 타이밍의 레이저 파워의 출력값에 기초하여 레이저 파워의 오프셋량을 산출하므로, 레이저 광의 레이저 파워를 정확하게 측정하여 정확한 에너지량의 레이저 광을 출사시키는 것이 가능하게 된다고 하는 효과를 나타낸다. According to the present invention, since the offset amount of the laser power is calculated based on the output value of the laser power at the timing at which the laser pulse light is not emitted, it is possible to accurately measure the laser power of the laser light and to emit the laser light of the correct amount of energy. It shows the effect that it becomes.
이하에, 본 발명에 관련된 레이저 가공 제어 장치 및 레이저 가공 장치의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of the laser processing control apparatus and laser processing apparatus concerning this invention is described in detail based on drawing. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
실시 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 레이저 가공 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 레이저 가공 장치(101)는 프린트 기판 등의 피가공물에 레이저 광을 펄스 조사하는 것에 의해 피가공물의 구멍 뚫기 가공 등을 행하는 장치이고, 레이저 가공 제어 장치(10)에 의해 제어된다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows schematic structure of the laser processing apparatus which concerns on
레이저 가공 장치(101)는 레이저 발진기(1), 미러(4), fθ 렌즈(5), 갈바노 스캐너(galvano scanner; 6X, 6Y), 갈바노 미러(61X, 61Y), XY 테이블(8), 부분 반사경(부분 투과경; 31), 후술하는 적분 신호 산출 장치(20), 레이저 가공 제어 장치(10)를 갖고 있다. 레이저 발진기(1)는, 예를 들어 100 ~ 10000 Hz의 발진 주파 수로, 예를 들어 1 ~ 100 μsec 폭의 레이저 펄스광(레이저 광(2))을 펄스 출사하고, 부분 반사경(31)을 통하여 미러(4)에 입사시킨다. 레이저 발진기(1)로부터 출사된 레이저 광(2)은 그 일부가 부분 반사경(31)에 의해 적분 신호 산출 장치(20)에 보내진다. 적분 신호 산출 장치(20)는 레이저 가공 제어 장치(10)와 접속되어 있고, 레이저 가공 제어 장치(10)는 레이저 발진기(1)와 접속되어 있다. 적분 신호 산출 장치(20)로부터 레이저 가공 제어 장치(10)로는 후술하는 적분 신호 a3이 보내지고, 레이저 가공 제어 장치(10)로부터 적분 신호 산출 장치(20)로는 후술하는 적분 지령 b3, 오프셋 전압 b1이 보내진다. 또, 레이저 가공 제어 장치(10)로부터 레이저 발진기(1)로는 후술하는 발진 지시 b2가 보내진다. The
미러(4)는 레이저 광(2)을 반사하여 광로로 안내한다. 레이저 광(2)은 복수 미러(4)로 반사되는 것에 의해 갈바노 미러(61X, 61Y)로 안내된다. 갈바노 미러(61X, 61Y)는 레이저 광(2)을 반사하여 fθ 렌즈(5)로 안내한다. fθ 렌즈(5)는 레이저 광(2)을 XY 테이블(8)상의 피가공물(7)상에 집광시킨다. The mirror 4 reflects the laser light 2 and guides it to the optical path. The laser light 2 is guided to the
갈바노 스캐너(6X, 6Y)는 레이저 광(2)을, 예를 들어 50㎜ 사방의 범위에서 주사시키는 서보모터(servomotor)이고, 레이저 광(2)을 갈바노 미러(61X, 61Y)에서 요동(搖動)시키는 것에 의해, 레이저 광(2)의 조사 위치를 피가공물(7)의 구멍 위치에 고속으로 위치 결정한다. The
갈바노 스캐너(6X)는 피가공물(7)에 대한 레이저 광의 조사 위치를 X 방향으로 이동시키고, 갈바노 스캐너(6Y)는 피가공물(7)에 대한 레이저 광의 조사 위치를 Y 방향으로 이동시킨다. XY 테이블(8)은, 예를 들어 300㎜ 사방의 피가공물(7)을 재치(載置)함과 아울러, 피가공물(7)을 XY 방향으로 이동시킨다. The
레이저 가공 장치(101)는 XY 테이블(8)의 이동(가공 위치로의 단계)과 피가공물(7)로의 레이저 조사를 반복하는 것에 의해, 피가공물(7)의 복수 개소(箇所)에 예를 들어 직경 수십 ~ 수백 ㎛의 구멍 가공을 실시한다. 레이저 가공 장치(101)에서는 XY 테이블(8)을 이동시키는 동안, 피가공물(7)로의 레이저 조사를 정지하고, XY 테이블(8)이 원하는 위치에 도달하여 XY 테이블(8)이 정지한 후, 피가공물(7)로의 레이저 조사를 실시한다. The
본 실시 형태에서는 적분 신호 산출 장치(20)가 레이저 발진기(1)로부터 출사되는 레이저 광(2)의 일부를 이용하여 레이저 펄스광의 적분 신호를 측정한다. 그리고, 레이저 가공 제어 장치(10)가, 피가공물(7)로의 레이저 조사를 정지하고 있는 동안의 적분 신호에 기초하여, 피가공물(7)에 조사되는 레이저 광(2)의 에너지량(레이저 파워)을 산출한다. 레이저 가공 제어 장치(10)는 산출한 에너지량에 기초하여 레이저 발진기(1)를 제어하고, 에너지량에 따른 펄스 수의 레이저 광을 피가공물(7)에 조사시킨다. In this embodiment, the integrated
또한, 레이저 가공 장치(101)에서는 레이저 발진기(1), 미러(4), fθ 렌즈(5), 갈바노 스캐너(6X, 6Y), 갈바노 미러(61X, 61Y), XY 테이블(8) 이외의 광학 소자 등을 광로에 삽입해 두어도 되며, 어느 하나를 생략하는 구성으로 해도 된다. Moreover, in the
여기서, 적분 신호 산출 장치(레이저 파워 측정부; 20)의 구성과 동작에 대해 설명한다. 도 2는 실시 형태 1에 관한 적분 신호 산출 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 적분 신호 산출 장치(20)는 적외선 센서(22), 증폭 회로(23), 적분 회 로(24)를 포함하여 구성되어 있고, 레이저 펄스광의 레이저 파워에 대응하는 적분 신호 a3을 산출한다. Here, the configuration and operation of the integrated signal calculating device (laser power measuring unit) 20 will be described. 2 is a diagram illustrating a configuration of an integrated signal calculating device according to the first embodiment. The integrated
적외선 센서(22)는 입사된 레이저 광(2)의 광 강도를 전기 신호 a1(전압이나 저항치 등의 전기량)로 변환하여 출력하는 센서이다. 증폭 회로(23)는 적외선 센서(22)로부터 보내져 오는 전기 신호 a1을 증폭하는 회로이고, 증폭한 신호를 적분 회로(24)에 보낸다. 본 실시 형태의 증폭 회로(23)는 레이저 가공 제어 장치(10)와 접속되어 있고, 레이저 가공 제어 장치(10)로부터 오프셋 전압 b1(적외선 센서(22)의 습도 드리프트를 캔슬시키기 위한 전압값)이 보내져 온다. 증폭 회로(23)는 전기 신호 a1과 오프셋 전압 b1을 가산하고, 가산한 후의 신호를 전기 신호 a2(보정 후의 전기 신호)로서 적분 회로(24)에 보낸다. The
적분 회로(24)는 전기 신호 a2를 소정의 시간으로 적분하여 적분 신호 a3을 산출하는 회로이다. 적분 회로(24)로는 레이저 가공 제어 장치(10)로부터 적분 지령 b3(적분 시간을 지정하는 신호)이 보내진다. 적분 회로(24)는 적분 지령 b3에 대응하는 시간으로 전기 신호 a2를 적분하여 적분 신호 a3(레이저 파워에 따른 신호)을 산출하여 레이저 가공 제어 장치(10)에 보낸다. The
레이저 발진기(1)로부터 출사된 레이저 광(2)은 부분 반사경(부분 투과경; 31)에 보내진다. 부분 반사경(31)은 레이저 광(2) 중 투과시키지 않는 레이저 광(2)을 반사하여 갈바노 미러(61X, 61Y)측으로 보낸다. 또, 부분 반사경(31)은 레이저 광(2)의 일부를 투과시켜 적분 신호 산출 장치(20; 적외선 센서(22))에 보낸다. 적분 신호 산출 장치(20)는 부분 반사경(31)으로부터의 레이저 광을 이용하여 적분 신호 a3을 산출하고, 산출한 적분 신호 a3을 레이저 가공 제어 장치(10)에 보낸다. 레이저 가공 제어 장치(10)는 적분 신호 a3에 기초하여, 피가공물(7)에 조사되는 레이저 광(2)의 에너지량을 산출한다. 그리고, 레이저 가공 제어 장치(10)는 산출한 에너지량에 따른 오프셋 전압 b1을 증폭 회로(23)에 보낸다. The laser light 2 emitted from the
이로 인해, 증폭 회로(23)는 전기 신호 a1과 오프셋 전압 b1을 가산하고, 가산 후의 신호를 전기 신호 a2로서 적분 회로(24)에 보낸다. 레이저 가공 제어 장치(10)는 이 전기 신호 a2를 이용하여 적분 신호 a3을 산출하고, 산출한 적분 신호 a3을 레이저 가공 제어 장치(10)에 보낸다. 그리고, 레이저 가공 제어 장치(10)는 전기 신호 a2를 이용하여 산출된 적분 신호 a3에 기초하여, 피가공물(7)에 조사되는 레이저 광(2)의 에너지량을 산출한다. 레이저 가공 제어 장치(10)는 산출한 에너지량에 따른 오프셋 전압 b1을 증폭 회로(23)에 보냄과 아울러, 산출한 에너지량에 따른 레이저 광을 출사시키는 지시(발진 지시 b2)를 레이저 발진기(1)에 보낸다. For this reason, the
다음으로, 실시 형태 1의 레이저 가공 제어 장치(10)의 구성에 대해 설명한다. 레이저 가공 제어 장치(10)는, 예를 들어 CPU, ROM, RAM, 게이트 어레이 등에 의해 구성되어 있다. 도 3은 실시 형태 1에 관한 레이져 가공 제어 장치의 구성을 나타내는 기능 블록도이다. 레이저 가공 제어 장치(10)는 적분 신호 입력부(11), 오프셋 전압 산출부(오프셋량 산출부; 12), 오프셋 전압 출력부(오프셋량 출력부; 13), 적분 지령 출력부(14), 레이저 펄스 출력 지시부(제어부; 15), 에너지량 산출부(16)를 갖고 있다. Next, the structure of the laser
적분 신호 입력부(11)는 적분 회로(24)로부터 보내져 오는 적분 신호 a3을 입력하고, 오프셋 전압 산출부(12)와 에너지량 산출부(16)에 보낸다. 오프셋 전압 산출부(12)는 적분 신호 a3에 후술하는 오프셋 계수 k를 곱하는 것에 의해, 증폭 회로(23)에 보내는 오프셋 전압 b1을 산출한다. The integrated
오프셋 전압 출력부(13)는 오프셋 전압 산출부(12)가 산출한 오프셋 전압 b1을 증폭 회로(23)에 출력한다. 적분 지령 출력부(14)는 적분 시간을 지정하기 위한 적분 지령 b3을 적분 회로(24)에 출력한다. 적분 지령 출력부(14)는 XY 테이블(8)이 원하는 위치에 도달하여 XY 테이블(8)이 정지한 후에, 오프셋값을 측정하기 위한 적분 지령 b3을 적분 회로(24)에 출력한다. The offset
에너지량 산출부(16)는 적분 신호 a3에 기초하여, 레이저 광(2)의 에너지량을 펄스마다 산출한다. 에너지량 산출부(16)는 미리 가공 구멍마다 설정되는 에너지량의 합계값(각 가공 구멍에 설정되는 펄스마다의 에너지량을 합계한 값; 이하, 에너지량 기준값이라 함)와 산출한 실제의 에너지량(이하, 실(實)에너지량이라 함)을 비교하여 비교 결과(에너지량의 차분(差分))를 레이저 펄스 출력 지시부(15)에 보낸다. The energy
레이저 펄스 출력 지시부(15)는 에너지량의 비교 결과에 기초하여, 레이저광의 출사 정지 또는 추가 출사를 지시하는 발진 지시 b2를 레이저 발진기(1)에 보낸다. 레이저 펄스 출력 지시부(15)는 실에너지량이 에너지량 기준값보다 작은 경우, 에너지량의 차분에 따른 펄스 수만큼 레이저 광을 추가 출사시키는 발진 지시 b2를 레이저 발진기(1)에 보낸다. 레이저 펄스 출력 지시부(15)는 실에너지량이 에너지 량 기준값보다 커진다고 판명한 시점에서, 레이저 광을 출사 정지시키는 발진 지시 b2를 레이저 발진기(1)에 보낸다. The laser pulse
다음으로, 적외선 센서(22)로부터 출력되어 증폭 회로(23)에서 증폭된 레이저 펄스(전기 신호 a2)와 적분 신호 a3에 대해 설명한다. 도 4는 적외선 센서에 온도 드리프트가 발생하지 않은 경우의 적분 신호를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 적외선 센서에 온도 드리프트가 발생한 경우의 적분 신호를 설명하기 위한 도면이다. Next, the laser pulse (electric signal a2) and the integrated signal a3 output from the
적외선 센서(22)에 온도 드리프트가 발생하지 않은 경우, 적외선 센서(22)로부터는 오프셋이 없는 레이저 펄스(전기 신호 a1)가 출력된다. 이 경우, 레이저 광이 출사되지 않는 타이밍에서는 기준값인 「O」의 레이저 펄스 a1가 적외선 센서(22)로부터 출력된다. 그리고, 레이저 가공 제어 장치(10)로부터 증폭 회로(23)로의 오프셋 전압 b1의 입력이 없으면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 증폭 회로(23)로부터는 오프셋이 없는 레이저 펄스(전기 신호 a2)가 출력된다. When no temperature drift occurs in the
레이저 가공 제어 장치(10)의 적분 지령 출력부(14)는 펄스의 상승보다도 전에 적분 지령(레이저 광의 에너지량을 측정하기 위한 적분 지령; 이하, 적분 지령 bx라 함)의 신호를 상승시킨다. 여기서의 적분 지령 bx는 적분 지령 b3과 동양(同樣)의 적분 지령이고, 적분 지령 b3이 오프셋값을 측정하기 위한 적분 지령인데 비해, 적분 지령 bx는 에너지량을 측정하기 위한 적분 지령이다. 적분 지령 출력부(14)는 펄스가 하강한 후에 적분 지령 bx의 신호를 하강시킨다. 이러한 적분 지령 bx는 적분 지령 출력부(14)로부터 적분 회로(24)에 보내진다. 적분 회로(24)는 적분 지령 bx가 상승하고 있는 시간만큼 레이저 펄스광을 적분(전기 신호 a2의 면적을 산출)한다. 이로 인해, 적분 회로(24)는 적분 결과로서 정상적인 적분 신호 a3(에너지량)을 얻는다. The integration
한편, 적외선 센서(22)에 온도 드리프트가 발생하고 있는 경우, 적외선 센서(22)로부터는 오프셋을 가진 레이저 펄스 a1이 출력된다. 이 경우, 레이저 광이 출사되지 않는 타이밍이라도, 기준값인 「0」보다 작은 레이저 펄스 a1 또는 「O」보다 큰 레이저 펄스 a1이 적외선 센서(22)로부터 출력된다. 그리고, 레이저 가공 제어 장치(10)로부터 증폭 회로(23)로의 오프셋 전압 b1의 입력이 없으면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 증폭 회로(23)로부터는 「+」의 오프셋을 가진 레이저 펄스나, 「-」의 오프셋을 가진 레이저 펄스가 출력된다. 이 때문에, 적분 회로(24)는 적분 결과로서 플러스측으로 시프트된 적분 신호 a3나 마이너스측으로 시프트된 적분 신호 a3을 얻는다. On the other hand, when temperature drift occurs in the
정상적인 값으로부터 플러스측 또는 마이너스측으로 시프트된 적분 신호 a3을 이용하여, 피가공물(7)에 조사된 레이저 광의 에너지량을 산출하면, 실제의 에너지량을 정확하게 산출할 수 없다. 따라서, 본 실시 형태에서는 레이저 가공 제어 장치(10)가 적분 신호 a3에 따른 오프셋 전압 b1을 증폭 회로(23)에 입력한다. 이로 인해, 오프셋 전압 b1이 증폭 회로(23)에 입력되지 않으면 「+」나 「-」의 오프셋을 가진 레이저 펄스가 증폭 회로(23)로부터 출력되는 경우에, 오프셋이 없는 레이저 펄스를 증폭 회로(23)로부터 출력시키는 것이 가능하게 된다. If the energy amount of the laser light irradiated to the workpiece 7 is calculated using the integral signal a3 shifted from the normal value to the plus side or the minus side, the actual amount of energy cannot be calculated accurately. Therefore, in the present embodiment, the laser
다음으로, 오프셋 전압 b1의 산출 처리 순서에 대해 설명한다. 도 6은 오프 셋 전압의 산출 처리 순서를 나타내는 플로차트이고, 도 7은 오프셋 전압의 산출 처리 순서를 설명하기 위한 도면이다.Next, the calculation processing procedure of the offset voltage b1 is demonstrated. FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for calculating an offset voltage, and FIG. 7 is a diagram for explaining a procedure for calculating an offset voltage.
레이저 가공이 개시되면, 레이저 가공 장치(101)는 XY 테이블(8)을 이동시키는 것에 의해, 피가공물(7)의 가공 위치(레이저 조사 위치)에 피가공물(7)을 이동시킨다. 이 후, 갈바노 스캐너(6X, 6Y)나 갈바노 미러(61X, 61Y)를 동작시키는 것에 의해 피가공물(7)의 가공 위치가 조정된다. 그리고, 레이저 발진기(1)로부터 레이저 광(2)이 출사된다. 레이저 발진기(1)로부터 출사된 레이저 광(2)은 부분 반사경(31)에서 일부만 투과되어 적외선 센서(22)에 보내진다. When the laser processing is started, the
적외선 센서(22)는 레이저 광(2)의 광 강도를 전기 신호 a1로 변환하여 증폭 회로(23)에 보낸다. 증폭 회로(23)는 전기 신호 a1을 증폭한 전기 신호 a2(레이저 펄스)를 적분 회로(24)에 보낸다. The
또, 레이저 가공이 개시하면, 적분 지령 출력부(14)는 피가공물(7)에 레이저 광이 출사되어 있는지의 여부(가공 중인지의 여부)를 확인한다(단계 S110). 구체적으로, 갈바노 스캐너(6X, 6Y)의 동작이 정지하여 피가공물(7)에 레이저 광이 출사되어 있는 상태(타이밍)인지의 여부를 판단한다. Moreover, when laser processing starts, the integration
피가공물(7)에 레이저 광이 출사되어 있으면(단계 S110, 예), 적분 지령 출력부(14)는 적분 지령 b3을 출력하지 않고 처리를 종료한다. 피가공물(7)에 레이저 광이 출사되어 있지 않으면(단계 S110, 아니오), 적분 지령 출력부(14)는, 예를 들어 100μsec 동안의 적분 회로 b3를 적분 회로(24)에 출력한다. 적분 회로(24)는 적분 지령 b3이 상승하고 있는 시간만큼 각 레이저 펄스(전기 신호 a2)를 적분하여 적분 신호 a3을 산출한다(단계 S120). 그리고, 적분 회로(24)는 적분 신호 a3을 레이저 가공 제어 장치(10)에 보낸다. 이 적분 신호 a3은 적분 신호 입력부(11)를 통하여 오프셋 전압 산출부(12)와 에너지량 산출부(16)에 보내진다. If the laser beam is emitted to the workpiece 7 (step S110, YES), the integration
오프셋 전압 산출부(12)는 적분 신호 a3을 적분 전압 d로 변환환다. 여기서의 적분 전압 d는 적분 신호 a3에 대응하는 전압이고, 적분 신호 a3의 각 피크값이다. 그리고, 오프셋 전압 산출부(12)는 적분 전압 d가 설정 범위 내인지의 여부를 판단한다, 구체적으로, 오프셋 전압 산출부(12)는 |적분 전압 d|합격 문턱값인지의 여부를 판단한다(단계 S130). 여기서의 합격 문턱값은 레이저 가공의 가공 품질에 기초하여 미리 설정되는 값이고, |적분 전압 d|합격 문턱값일 때에 합격 품질의 레이저 가공을 행할 수 있는 것이다. 합격 문턱값은, 예를 들어 레이저 발진기(1)로부터 레이저 광이 출사되었을 때에 산출되는 적분 전압의 ±10%의 범위이다. The offset
|적분 전압 d|합격 문턱값인 경우(단계 S130, 예), 오프셋 전압 산출부(12)는 오프셋 전압 b1을 산출하지 않고 처리를 종료한다. |적분 전압 d|합격 문턱값이 아닌 경우(단계 S130, 아니오), 오프셋 전압 산출부(12)는 적분 전압 d에 오프셋 계수 k를 곱하는 것에 의해 오프셋 전압 b1을 산출한다(단계 S140). 오프셋 전압 출력부(13)는 오프셋 전압 산출부(12)가 산출한 오프셋 전압 b1을 증폭 회로(23)에 출력한다(단계 S150). 이 후, 증폭 회로(23)는 전기 신호 a1에 오프셋 전압 b1을 가산한 전기 신호 a2를 적분 회로(24)에 보낸다. | Integrated voltage d | If it is the pass threshold (step S130, YES), the offset
에너지량 산출부(16)는 적분 신호 a3에 기초하여, 레이저 광(2)의 에너지량을 펄스마다 산출한다. 그리고, 에너지량 산출부(16)는 펄스마다의 에너지량을 합계하는 것에 의해 실에너지량을 산출한다. 에너지량 산출부(16)는 각 가공 구멍에 미리 설정되는 에너지량 기준값과 실에너지량을 비교하여, 에너지량의 차분을 레이저 펄스 출력 지시부(15)에 보낸다. The energy
레이저 펄스 출력 지시부(15)는 에너지량의 차분에 기초하여, 레이저 광의 출사 정지 또는 추가 출사를 지시하는 발진 지시 b2를 레이저 발진기(1)에 보낸다. 레이저 펄스 출력 지시부(15)는 실에너지량이 에너지량 기준값보다 작은 경우, 에너지량의 차분에 따른 펄스 수만큼 레이저 광을 추가 출사시키는 발진 지시 b2를 레이저 발진기(1)에 보낸다. 레이저 펄스 출력 지시부(15)는 실에너지량이 에너지량 기준값보다 큰 경우 또는 다음에 산출할 실에너지량이 에너지량 기준값보다 커진다고 판단한 경우, 레이저 광을 출사 정지시키는 발진 지시 b2를 레이저 발진기(1)에 보낸다. The laser pulse
레이저 가공 장치(1O1)는 피가공물(7)에 레이저 광이 출사되어 있지 않으면(단계 S110, 아니오), 단계 S120 ~ S160의 처리(전기 신호 a2의 교정 동작)를 반복한다. If the
여기서, 전기 신호 a2의 교정 동작을 행하는 타이밍에 대해 설명한다. 도 8은 펄스 출사 수의 교정 동작을 행하는 타이밍을 설명하기 위한 도면이다. 전술한 바와 같이, 레이저 가공 장치(101)는 XY 테이블(8)의 이동과 피가공물(7)로의 레이저 조사를 반복하는 것에 의해, 피가공물(7)의 복수 개소에 구멍 가공을 실시한다. 레이저 가공 장치(101)는 XY 테이블(8)을 이동시키는 동안, 피가공물(7)로의 레이저 조사를 정지한다. XY 테이블(8)의 이동 시간으로는 예를 들어 300msec이 설정된다. 또, 피가공물(7)로의 레이저 조사에는 1개소당 예를 들어 1 ~ 10sec이 설정되고, 이 1 ~ 10sec 동안에 복수의 펄스광이 레이저 조사된다.Here, the timing for performing the corrective operation of the electric signal a2 will be described. 8 is a diagram for explaining the timing of performing a corrective operation on the number of pulse exits. As mentioned above, the
본 실시 형태의 레이저 가공 장치(101)는 레이저 광을 조사하지 않을 때(XY 테이블(8)이 이동하고 있는 동안)에 교정 동작을 행한다. 구체적으로, XY 테이블(8)이 이동을 개시한 후, 소정 시간(예를 들어 갈바노 스캐너(6X, 6Y)의 동작에 필요로 하는 시간보다 긴, 예를 들어 60msec)의 경과 후에 교정 동작을 개시한다. The
레이저 가공 장치(101)는 도 7에서 설명한 교정 동작을, 예를 들어 50회 행하는 것에 의해 전기 신호 a2를 교정한다. 1회의 교정 동작(하나의 오프셋 전압 b1의 산출)에 필요로 하는 시간이 예를 들어 100μsec인 경우, 이 교정 동작을, 예를 들어 5O회 행하는 것에 의해 합계 5msec의 시간에 교정 동작이 완료한다. The
이와 같이, XY 테이블(8)이 이동하고 있는 동안에 교정 동작을 행하므로, 레이저 가공 처리에 로스 시간이 발생하는 일은 없다. 또, XY 테이블(8)이 이동할 때만다 교정 동작을 행하므로 높은 빈도로 교정을 행하는 것이 가능하게 된다. As described above, since the calibration operation is performed while the XY table 8 is moving, the loss time does not occur in the laser processing. In addition, since the calibration operation is performed only when the XY table 8 moves, the calibration can be performed at a high frequency.
또한, 여기서는 교정 동작을 50회 행하는 경우에 대해 설명하였으나, 교정 동작을 소정 횟수 실시한 후에, |적분 전압 d|합격 문턱값이 되면, 교정 동작을 종료해도 된다. 이 경우, 다음에 레이저 조사가 행해질 때까지 교정 동작을 정지한다. 또, |적분 전압 d|합격 문턱값이 되지 않으면, 교정 동작을 50회 이상 행해 도 된다. 이 경우, |적분 전압 d|합격 문턱값으로 될 때까지 교정 동작을 계속해도 되며, XY 테이블(8)이 이동하고 있는 동안만 교정 동작을 계속해도 된다. |적분 전압 d|합격 문턱값으로 될 때까지 교정 동작을 계속하는 경우, |적분 전압 d|합격 문턱값으로 될 때까지 다음의 레이저 조사를 대기시킨다. 그리고, |적분 전압 d|합격 문턱값으로 된 후, 다음의 레이저 조사를 개시한다. In addition, although the case where the calibration operation is performed 50 times has been described here, after the calibration operation is performed a predetermined number of times, the | integrated voltage d | If the pass threshold is reached, the calibration operation may be terminated. In this case, the calibration operation is stopped until the next laser irradiation. In addition, | integrated voltage d | If the pass threshold is not reached, the calibration operation may be performed 50 times or more. In this case, | the integral voltage d | The calibration operation may be continued until the pass threshold is reached, or the calibration operation may be continued only while the XY table 8 is moving. | Integrated voltage d | If the calibration operation is continued until the pass threshold is reached, the | integrated voltage d | The next laser irradiation is awaited until the pass threshold is reached. And | integrated voltage d | After becoming the pass threshold, the next laser irradiation is started.
또한, 본 실시 형태에서는 XY 테이블(8)이 이동하고 있는 동안에 교정 동작을 행하는 경우에 대해 설명하였으나, 펄스 출사와 펄스 출사 사이(도 8에 나타낸 1 ~ 10sec 동안 등)에 교정 동작을 행해도 된다. 이 경우, 하나의 펄스 출사를 행한 후, 다음의 펄스 출사를 행할 때까지의 동안(펄스 출사 동안마다)에, 단계 S12O ~ S150의 처리(보정 동작)를 적어도 1회 행한다. 그리고, 교정 동작을 행한 후, 다음의 펄스 출사를 행하고, 추가로 다음의 펄스 출사를 행할 때까지의 동안에, 단계 S120 ~ S150의 처리를 적어도 1회 행한다. 환언하면, 레이저 가공 장치(101)는 1 발의 펄스 출사와 교정 동작을 차례로 반복해서 행한다. 또한, 레이저 가공 장치(101)는 복수 발의 펄스 출사에 1회의 비율로 교정 동작을 행해도 된다. In the present embodiment, the case where the calibration operation is performed while the XY table 8 is moving has been described, but the calibration operation may be performed between the pulse emission and the pulse emission (for example, for 1 to 10 seconds shown in FIG. 8). . In this case, after performing one pulse emission, the process (correction operation) of steps S12O-S150 is performed at least once until the next pulse emission is performed (every pulse output). Then, after performing the calibration operation, the next pulse output is performed, and the processes of steps S120 to S150 are performed at least once until the next pulse output is performed. In other words, the
레이저 가공 장치(101)가 피가공물(7)을 레이저 가공할 때에는 복수의 펄스광이 출사된다. 그리고, 이 펄스광은 연속해서 적외선 센서(22)에 입력되게 된다. 이 때문에, 펄스 출사와 펄스 출사 사이에 교정 동작을 행하지 않은 경우, 증폭 회로(23)로부터는 도 9의 2점 쇄선으로 나타내는 것과 같은 특성의 레이저 펄스(전기 신호 a2)가 출력되는 경우가 있다. 한편, 펄스 출사와 펄스 출사 사이에 교정 동작 을 행하면, 증폭 회로(23)로부터는 도 9의 실선으로 나타내는 바와 같은 특성의 레이저 펄스(전기 신호 a2)가 출력되게 된다. When the
또, 본 실시 형태에서는 적분 신호 산출 장치(20)와 레이저 가공 제어 장치(10)를 다른 교정으로 하였으나, 레이저 가공 제어 장치(10)가 적분 신호 산출 장치(20)를 갖는 구성으로 해도 된다. In addition, in this embodiment, although the integral
또, 본 실시 형태에서는 전기 신호 a2를 적분한 적분 신호 a3(적분 전압 d)을 이용하여 오프셋 전압 b1을 산출하는 경우에 대해 설명하였으나, 전기 신호 a2를 이용하여 오프셋 전압 b1을 산출해도 된다. 또, 전기 신호 a2를 이용하여 실에너지량을 산출해도 된다. In the present embodiment, the case where the offset voltage b1 is calculated using the integrated signal a3 (integrated voltage d) in which the electric signal a2 is integrated has been described. However, the offset voltage b1 may be calculated using the electric signal a2. In addition, the actual energy amount may be calculated using the electric signal a2.
또한, 본 실시 형태에서는 레이저 가공 제어 장치(10)가 레이저 발진기(1)가 출사하는 레이저 광의 펄스 수를 제어하는 경우에 대해 설명하였으나, 레이저 가공 제어 장치(10)는 레이저 발진기(1)가 출사하는 레이저 광의 에너지 파워를 제어해도 된다.In addition, in this embodiment, the case where the laser
이와 같이 실시 형태 1에 의하면, 증폭 회로(23)로부터는 오프셋 전압 b1에 따른 정확한 전기 신호 a2가 출력되므로, 피가공물(7)에 조사되는 레이저 광의 레이저 파워를 정확하게 측정하는 것이 가능하게 된다.Thus, according to
또, XY 테이블(8)이 이동하고 있는 동안에 전기 신호 a2의 교정 동작을 행하기 때문에, 전기 신호 a2의 교정 동작이 레이저 가공 처리를 지연시키는 일은 없다. 또, XY 테이블(8)이 이동할 때마다 전기 신호 a2의 교정 동작을 행하므로, 높은 빈도로 전기 신호 a2의 교정을 행하는 것이 가능하게 된다. 또, 레이저 광(2)의 펄스 출사 동안마다 전기 신호 a2의 교정 동작을 행하므로, 정확한 전기 신호 a2의 교정을 행하는 것이 가능하게 된다. In addition, since the correction operation of the electrical signal a2 is performed while the XY table 8 is moving, the correction operation of the electrical signal a2 does not delay the laser machining process. Moreover, since the correction | amendment operation of the electric signal a2 is performed every time the XY table 8 moves, it becomes possible to correct the electric signal a2 with a high frequency. In addition, since the corrective operation of the electric signal a2 is performed during the pulse emission of the laser light 2, it is possible to correct the corrected electric signal a2.
실시 형태 2. Embodiment 2.
다음으로, 도 10 ~ 도 12를 참조하여 본 발명의 실시 형태 2에 대해 설명한다. 실시 형태 2에서는 레이저 가공 제어 장치(10)가 소프트웨어 상의 연산에 의해 적분 신호 a3을 올바른 적분 신호(온도 드리프트를 고려한 적분 신호)로 보정하고, 보정한 적분 신호(후술하는 적분 신호 a4)를 이용하여 레이저 펄스광의 실에너지량을 산출한다. Next, Embodiment 2 of this invention is described with reference to FIGS. 10-12. In Embodiment 2, the laser
도 1O은 실시 형태 2에 관한 적분 신호 측정 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 도 10의 각 구성 요소 중, 도 2에 나타내는 실시 형태 1의 적분 신호 산출 장치(20)와 동일 기능을 달성하는 구성 요소에 대해서는 동일 번호를 부여하고 있고 중복되는 설명은 생략한다.10 is a diagram illustrating a configuration of an integrated signal measuring apparatus according to the second embodiment. In each component of FIG. 10, the same code | symbol is attached | subjected about the component which achieves the same function as the integrated
적분 신호 산출 장치(20)는 적외선 센서(22), 적분 회로(24)를 포함하여 구성되어 있다. 본 실시 형태의 적분 회로(24)는 적외선 센서(22)에 접속되어 있고, 적외선 센서(22)로부터 출력되는 전기 신호 a1을 소정의 시간(적분 지령 b3)으로 적분하여 적분 신호 a3을 산출한다. 적분 회로(24)는 적분 지령 b3에 대응하는 시간으로 적분한 전기 신호 a1을 적분 신호 a3으로서 레이저 가공 제어 장치(10)에 보낸다. The integrated
다음으로, 실시 형태 2의 레이저 가공 제어 장치(10)의 구성에 대해 설명한다. 도 11은 실시 형태 2에 관한 레이저 가공 제어 장치의 구성을 나타내는 기능 블록도이다. 도 11의 각 구성 요소 중, 도 3에 나타내는 실시 형태 1의 레이저 가공 제어 장치(10)와 동일 기능을 달성하는 구성 요체에 대해서는 동일 번호를 부여하고 있고 중복되는 설명은 생략한다.Next, the structure of the laser
레이저 가공 제어 장치(10)는 적분 신호 입력부(11), 적분 지령 출력부(14), 레이저 펄스 출력 지시부(15), 에너지량 산출부(16), 오프셋량 기억부(17), 적분 전압 산출부(18), 오프셋량 산출부(19)를 갖고 있다. The laser
본 실시 형태의 오프셋량 산출부(19)는 적분 신호 a3을 적분 전압 d로 변환하고, 적분 전압 d에 기초하여 오프셋량 c를 산출한다. 여기서의 오프셋량 c는 적외선 센서(22)의 온도 드리프트에 기인하는 적분 신호 a3의 편차량(오프셋)을 보정하기 위한 보정치이다. 오프셋량 c는 적분 회로(24)로부터 다음에 입력되는 적분 신호 a3의 보정에 이용된다. The offset
오프셋량 기억부(17)는 오프셋량 산출부(19)가 산출한 최신의 오프셋량 c를 기억한다. 적분 전압 산출부(18)는 적분 회로(24)로부터 다음에 입력되는 적분 신호 a3을, 오프셋량 기억부(17)가 기억하고 있는 최신의 오프셋량 c를 이용하여 보정한다. 적분 전압 산출부(18)는 오프셋량 c를 이용하여 보정한 적분 신호를 적분 신호 a4(도시하지 않음)로서 에너지량 산출부(16)에 보낸다. 에너지량 산출부(16)는 적분 신호 a4에 기초하여 레이저 광(2)의 에너지량을 펄스마다 산출한다. The offset
다음으로, 적분 신호 a4의 산출 처리 순서에 대해 설명한다. 도 12는 적분 신호의 산출 처리 순서를 나타내는 플로차트이다. 도 12에 나타내는 처리 순서 중, 도 6에서 설명한 실시 형태 1의 레이저 가공 장치(101)가 행하는 처리 순서와 동양 의 처리 순서에 대해서는 그 설명을 생략한다.Next, the calculation processing procedure of integrated signal a4 is demonstrated. 12 is a flowchart showing a procedure for calculating an integrated signal. 12, the description is abbreviate | omitted about the processing sequence and the oriental processing sequence which the
레이저 가공 장치(101)는 레이저 가공을 개시하면, 레이저 발진기(1)로부터 레이저 광(2)을 출사한다. 레이저 발진기(1)로부터 출사된 레이저 광(2)은 부분 반사경(31)에서 일부만 투과되어 적외선 센서(22)에 보내진다. 적외선 센서(22)는 레이저 광(2)의 광 강도를 전기 신호 a1(레이저 펄스)로 변환하여 적분 회로(24)에 보낸다. When the
또, 레이저 가공을 개시하면, 적분 지령 출력부(14)는 피가공물(7)에 레이저 광이 출사되어 있는지의 여부를 확인한다(단계 S210). 피가공물(7)에 레이저 광이 출사되어 있으면(단계 S210, 예), 적분 지령 출력부(14)는 적분 지령 b3을 출력하지 않고 처리를 종료한다. 피가공물(7)에 레이저 광이 출사되어 있지 않으면(단계 S210, 아니오), 적분 지령 출력부(14)는, 예를 들어 100μsec 동안의 적분 지령 b3을 적분 회로(24)에 출력한다. 적분 회로(24)는 적분 지령 b3이 상승하고 있는 시간만큼 각 레이저 펄스(전기 신호 a1)를 적분하여 적분 신호 a3을 산출한다(단계 S220). 그리고, 적분 회로(24)는 적분 신호 a3을 레이저 가공 제어 장치(10)에 보낸다. 이 적분 신호 a3은 적분 신호 입력부(11)를 통하여 오프셋량 산출부(19)와 적분 전압 산출부(18)에 보내진다. Moreover, when laser processing is started, the integration
오프셋량 산출부(19)는 적분 신호 a3을 적분 전압 d로 변환한다. 오프셋량 산출부(19)는 적분 전압 d가 설정 범위 내인지의 여부를 판단하는 구체적으로, 오프셋량 산출부(19)는 |적분 전압 d|합격 문턱값인지의 여부를 판단한다(단계 S23O). The offset
|적분 전압 d|합격 문턱값인 경우(단계 S23O, 예), 오프셋량 산출부(19)는 오프셋량 c를 산출하지 않고 처리를 종료한다. |적분 전압 d|합격 문턱값이 아닌 경우(단계 S230, 아니오), 오프셋량 산출부(19)는 적분 전압 d에 기초하여 오프셋량 c를 산출한다. | Integrated voltage d | If it is the pass threshold (step S23O, YES), the offset
오프셋량 산출부(19)는, 예를 들어 적분 전압 d의 크기를 오프셋량 c의 크기로 한다(적분 전압 d = 오프셋량 c). 이 때, 적분 전압 d의 부호와 오프셋량 c의 부호를 반전시켜 둔다(적분 전압 d×(-1)를 오프셋량 c로 함). 오프셋량 기억부(17)는 오프셋량 산출부(19)가 산출한 오프셋량 c를 기억해 둔다(단계 S240). The offset
이 후, 피가공물(7)에 레이저 광이 출사되어 있지 않으면, 적분 지령 출력부(14)는 적분 지령 b3을 적분 회로(24)로 출력하고, 적분 회로(24)는 적분 신호 a3을 산출하여 레이저 가공 제어 장치(10)에 보낸다. After that, if no laser light is emitted to the workpiece 7, the integral
이 적분 신호 a3은 적분 신호 입력부(11)를 통하여 오프셋량 산출부(19)와 적분 전압 산출부(18)에 보내진다. 적분 전압 산출부(18)는 오프셋량 기억부(17)가 기억해 둔 최신의 오프셋량 c를 적분 신호 a3에 가산하여 보정한 후의 적분 신호 a4(적외선 센서(22)의 온도 그리프트에 기인하는 적분 신호 a1, a3의 편차량을 보정한 적분 신호 a4)를 산출한다(단계 S250). The integrated signal a3 is sent to the offset
그리고, 적분 전압 산출부(18)는 산출한 적분 전압 d를 에너지량 산출부(16)에 보낸다. 에너지량 산출부(16)는 적분 전압 d에 기초하여, 레이저 광(2)의 에너지량을 펄스마다 산출한다. 이하, 레이저 가공 제어 장치(10)는 실시 형태 1과 동양의 처리에 의해 레이저 발진기(1)를 제어한다.The integrated
또, 오프셋량 산출부(19)는 적분 신호 a3을 적분 전압 d로 변환한다. 그리고, 오프셋량 산출부(19)는 |적분 전압 d|합격 문턱값이 아니면, 적분 전압 d에 기초하여 새로운 오프셋량 c를 산출한다. 오프셋량 기억부(17)는 오프셋량 산출부(19)가 산출한 새로운 오프셋량 c를 기억해 둔다. In addition, the offset
이 후, 레이저 가공 장치(101)는 단계 S210 ~ S250의 처리를 반복한다. 구체적으로, 피가공물(7)에 레이저 광이 출사되어 있지 않으면, 적분 지령 출력부(14)는 n(n은 자연수) 펄스째의 펄스광에 대응하는 적분 지령 b3을 적분 회로(24)에 출력하고, 적분 회로(24)는 n펄스째의 펄스광의 적분 신호 a3을 산출하여 레이저 가공 제어 장치(10)에 보낸다. After that, the
오프셋량 산출부(19)는 n펄스째의 펄스광의 적분 신호 a3을 적분 전압 d로 변환한다. 그리고, 적분 전압 산출부(18)는 (n-l) 펄스째의 펄스광을 조사했을 때에 산출한 오프셋량 c(최신의 오프셋 전기 신호)를 오프셋량 기억부(17)로부터 추출한다. 적분 전압 산출부(18)는 추출한 오프셋량 c를 적분 신호 a3에 가산하는 것에 의해 n펄스째의 펄스광의 적분 신호 a4를 산출한다. The offset
또한, 적분 신호 a4를 산출하는 타이밍은 실시 형태 1에서 설명한 전기 신호 a2의 교정 동작을 행하는 타이밍과 같은 타이밍으로 한다. 즉, XY 테이블(8)이 이동하고 있는 동안에 적분 신호 a4를 산출해도 되며, 레이저 광(2)의 펄스 출사 동안마다 적분 신호 a4를 산출해도 된다. The timing for calculating the integrated signal a4 is the same timing as the timing for performing the corrective operation of the electrical signal a2 described in the first embodiment. In other words, the integrated signal a4 may be calculated while the XY table 8 is moving, or the integrated signal a4 may be calculated for each pulse emission of the laser light 2.
이와 같이 실시 형태 2에 의하면, (n-1) 펄스째의 펄스광을 조사했을 때에 산출한 오프셋량 c를 n펄스째의 펄스광의 적분 신호 a3에 가산하는 것에 의해, n펄 스째의 펄스광의 적분 신호 a4를 산출하므로, 피가공물(7)에 조사되는 레이저 광의 레이저 파워를 정확하게 측정하는 것이 가능하게 된다. As described above, according to the second embodiment, the n-pulse pulsed light is integrated by adding the offset amount c calculated when the pulsed light of the (n-1) th pulse is irradiated to the integrated signal a3 of the n-pulse pulsed light. Since the signal a4 is calculated, it is possible to accurately measure the laser power of the laser light irradiated onto the workpiece 7.
이상과 같이, 본 발명에 관한 레이저 가공 제어 장치 및 레이저 가공 장치는 레이저 가공에 이용하는 레이저 펄스광의 출사 제어에 적합하다. As mentioned above, the laser processing control apparatus and laser processing apparatus which concern on this invention are suitable for the emission control of the laser pulse light used for laser processing.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 레이저 가공 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows schematic structure of the laser processing apparatus which concerns on
도 2는 실시 형태 1에 관한 적분 신호 산출 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 2 is a diagram illustrating a configuration of an integrated signal calculating device according to the first embodiment.
도 3은 실시 형태 1에 관한 레이저 가공 제어 장치의 구성을 나타내는 기능 블록도이다. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the laser processing control device according to the first embodiment.
도 4는 적외선 센서에 온도 드리프트가 발생하지 않은 경우의 적분 신호를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining an integrated signal when a temperature drift does not occur in the infrared sensor.
도 5는 적외선 센서에 온도 드리프트가 발생한 경우의 적분 신호를 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining an integrated signal when a temperature drift occurs in the infrared sensor.
도 6은 오프셋 전압의 산출 처리 순서를 나타내는 플로차트이다. 6 is a flowchart showing a procedure for calculating an offset voltage.
도 7은 오프셋 전압의 산출 처리 순서를 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining a processing procedure for calculating an offset voltage.
도 8은 펄스 출사 수의 교정 동작을 행하는 타이밍을 설명하기 위한 도면이다. 8 is a diagram for explaining the timing of performing a corrective operation on the number of pulse exits.
도 9는 펄스 출사와 펄스 출사 사이에 교정 동작을 행한 경우의 레이저 펄스를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 9 is a diagram for explaining a laser pulse when a calibration operation is performed between pulse emission and pulse emission.
도 10은 실시 형태 2에 관한 적분 신호 측정 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 10 is a diagram illustrating a configuration of an integrated signal measuring device according to the second embodiment.
도 11은 실시 형태 2에 관한 레이저 가공 제어 장치의 구성을 나타내는 기능 블록도이다. 11 is a functional block diagram showing the configuration of the laser processing control device according to the second embodiment.
도 12는 적분 신호의 산출 처리 순서를 나타내는 플로차트이다. 12 is a flowchart showing a procedure for calculating an integrated signal.
<부호의 설명><Code description>
1 레이저 발진기1 laser oscillator
2 레이저 광2 laser light
4 미러4 mirrors
5 fθ 렌즈5 fθ lens
6X, 6Y 갈바노 스캐너6X, 6Y Galvano Scanner
7 피가공물7 Workpiece
8 XY 테이블8 XY table
1O 레이저 가공 제어 장치1O laser processing control device
11 적분 신호 입력부11 Integral signal input
12 오프셋 전압 산출부 12 offset voltage calculator
13 오프셋 전압 출력부 13 offset voltage output
14 적분 지령 출력부14 Integral command output section
15 레이저 펄스 출력 지시부 15 Laser pulse output indicator
16 에너지량 산출부16 energy quantity calculation department
17 오프셋량 기억부17 offset amount storage
18 적분 전압 산출부18 integral voltage calculator
19 오프셋량 산출부19 offset amount calculation unit
20 적분 신호 산출 장치20 integral signal output device
22 적외선 센서22 infrared sensor
23 증폭 회로23 amplifier circuit
24 적분 회로24 integral circuit
31 부분 반사경 31 partial reflector
61X, 61Y 갈바노 미러61X, 61Y Galvano Mirror
1O1 레이저 가공 장치1O1 laser processing device
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